まず，摩擦圧接の原理を説明する。摩擦圧接は“摩擦”による発熱を積極的に利用するのが特徴である。図１は摩擦圧接の原理的方法を図解したものである。すなわち，①接合しようとする材料A，Bを接触させ，一定の加圧力（P₁）と回転数（N）との機械エネルギーによってA，B接触面間に摩擦熱を発生させ，②両材料が適当な軟化状態になったところで回転運動を急停止（②→③）し，さらに，加圧力（P₂）を与えることによって圧接を完了する。

実際には，ブレーキ式またはフライホィール式（イナーシャ式ともいう）の摩擦圧接機が設計・製作されている。イナーシャウエルディングは，後者である。

ここで，ブレーキ式とフライホィール式摩擦圧接の違いを述べる。図２はブレーキ式とフライホィール式の摩擦圧接サイクルを模式的に示したものである。それぞれ，回転数（N)，摩擦圧力（P₁)，摩擦時間（T₁）およびアプセット圧力（P₂)，アプセット時間（T₂）が摩擦圧接因子である。以下，摩擦圧接因子はなるべく符号で記述する。

図２上段の①～③は，図１の①～③に対応して，およその時系列展開を示している。ブレーキ式は，P₁工程からP₂工程に移る際（②～③）に必ずブレーキを使うのでブレーキ式という。一方，フライホィール式は①～③の内容がやや異なる。すなわち，①材料Aの回転軸が所望のNを得た後，A，B間にP₁を与えたまま，その駆動力を切り，②～③でNが低下する間に，P₁とA軸に付けたフライホィールが持つ慣性エネルギー（E）とで摩擦熱を得て，③に至るので，T₁は設定因子ではなく，P₁やE，Nなどによって決まる値になる。また，A軸にフライホィールを備えているのでフライホィール式という。一般に，フライホィール式は，ブレーキ式より短時間に摩擦圧接が完了する特徴がある。なお，図２下段の寄り代は，図１の盛り上がりである「ばり」が生じた時のA，Bの材料の縮み量を模式的に示す。

以下では，ブレーキ式を主体にして述べる。

参考文献

１）(社)溶接学会：溶接・接合便覧，丸善(株)，(1990）

〈中原　征治〉